RENORBIO
REDE NORDESTE DE BIOTECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA Ponto Focal: UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI (UFPI)
Francilene Vieira da Silva
Investigação do potencial farmacológico dos monoterpenos carvacrol e (-)-linalol livres ou complexados e o desenvolvimento de formulação tópica
para aplicações farmacêuticas
TERESINA – PI (2017)
Investigação do potencial farmacológico dos monoterpenos carvacrol e (-)-linalol livres ou complexados e o desenvolvimento de formulação tópica para
aplicações farmacêuticas
Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação em Biotecnologia da Rede Nordeste de Biotecnologia do Ponto Focal Piauí (RENORBIO/UFPI), como requisito para obtenção do título de Doutor em Biotecnologia.
Orientadora: Profa. Drª. Rita de Cássia Meneses Oliveira
TERESINA – PI 2017
Carvacrol
Dedico esta obra Aos meus pais pelo exemplo diário e por ter me conduzido com maestria ao longo desses anos.
À Clovis Alencar por todo o companheirismo, paciência e por me reerguer nos meus piores dias.
Considerando que esta tese é resultado do apoio de muitas pessoas, agradecer não é uma tarefa fácil.
Agradeço especialmente:
À DEUS, pelas melhores dádivas da vida, pela minha experiência e formação, pelo amor da minha família, por estar sempre presente e, principalmente, por levantar-me quando, muitas vezes, tropecei, agradeço pela concretização de mais uma etapa de vida;
Aos meus pais, minha mãe Graça e meu pai Moacir, por todo esforço, sacrifício, pela paciência em entender os meus muitos momentos de ausência e de nervosismo ao longo desta trajetória e pelo exemplo diário de constituição familiar, por sempre acreditarem que investir nos meus estudos seria o melhor para eu trilhar um caminho com sabedoria e sucesso. Por vocês! Tenho o amor maior do mundo; À meu irmão Márcio pelo carinho e por estar sempre torcendo por mim;
À meu marido Clovis Alencar, presente de Deus, que sem dúvida alguma foi a pessoa que mais sofreu na pele com este doutorado. Obrigado pelas muitas ajudas no laboratório, por ser o tradutor dos meus artigos, pelo amor, companheirismo, paciência e por me reerguer inúmeras vezes ao longo dessa trajetória. Você foi fundamental neste processo de crescimento e amadurecimento e agradeço muito a Deus por você fazer parte da minha vida...Amo Muito!!
À Profa. Dra. Rita de Cassia Meneses Oliveira “mãe científica” pela orientação, dedicação, competência ao longo deste trabalho e acima de tudo por sua amizade... Obrigado por ter creditado confiança em meu trabalho, pela paciência e tempo dedicado ao repasse de conhecimentos, pelos conselhos fundamentais nos momentos certos, pela compreensão nos momentos de necessidade, e por participar de minhas muitas desconstruções/reconstruções ao longo de todos esses anos. Palavras jamais seriam capazes de descrever a admiração, carinho e gratidão que sinto... Agradeço por me ensinar a ser uma profissional melhor e pelas valiosas lições de vida!! Carregarei para sempre no meu coração;
A todos os meus amigos do LABGASTRO com quem, desde minha iniciação científica, dividi não só momentos de trabalho e experimentos, mas alegrias, conquistas, ideias, angústias, histórias, saberes... Irisdalva Sousa, Hélio Barros, Ana Flávia, Kamila Lopes, sem o apoio diário de vcs eu não teria conseguido. À Suylane Sobral que mesmo chegando a pouco tempo no laboratório, sempre esteve disposta a me ajudar nos experimentos e passou a ser uma companhia sempre presente. Muito obrigada a todos pela convivência e pela aprendizagem!
À Irisdalva e Hélio Barros meus companheiros de doutorado e de vida. Nós, mais do que ninguém, sabemos o quão difícil foi esta etapa das nossas vidas, mas vocês tornaram meus dias mais alegres na bancada do laboratório. Muito obrigada pela disponibilidade em me ajudar, por sempre me ouvir e respeitar minhas opiniões. Tenho certeza que vocês foram os melhores parceiros de doutorado que eu poderia ter.
A minha amiga Ana Karina por me ajudar nos protocolos, por ser uma amiga sempre presente e conselheira valiosa, suas palavras de incentivo me ajudaram a crescer nos momentos bons e a superar os momentos ruins!! Obrigada por sua amizade e disposição diária!!!
Ao professor Dr. Lucindo J. Quintans-Júnior, da Universidade Federal de Sergipe, por sempre ter dispensando grande parte do seu tempo na construção e aprimoramento deste trabalho e por junto com o professor Dr. Adriano Araújo terem fornecido as substâncias (carvacrol e linalol) objeto deste estudo;
apoio e companheirismo diário.
Ao Carlos de Deus e Kalina, meus compadres e amigos, pela amizade, apoio, por cuidar e me ajudar a cuidar dos animais do biotério tão bem;
A todos os professores da Rede Nordeste de Biotecnologia, pelo ensino e colaboração na minha formação acadêmica;
Agradeço aos professores que compuseram as bancas de qualificação e de defesa: Profa. Dra. Fernanda Regina de Castro Almeida; Prof. Dr. Francisco de Assis Oliveira; Profa. Dra. Maria Jose dos Santos Soares; Profa. Dra. Maria das Gracas Freire de Medeiros, por aceitarem participar deste trabalho com sugestões que, com certeza, enriqueceram e vão enriquecer muito este trabalho. Agradeço imensamente a Profa. Dra. Fernanda Regina de Castro Almeida e o Prof.
Dr. Francisco de Assis Oliveira que sempre me acompanharam em toda a minha vida acadêmica, obrigada por toda a paciência, disponibilidade e orientação, sem o apoio de vcs não teria conseguido.
Agradeço a CAPES, FAPEPI e a UFPI pelo apoio financeiro e estrutural.
Gostaria de agradecer a todos que direto ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho e que estiveram comigo por toda essa longa caminhada;
E, finalmente, aos indefesos camundongos e ratos, que com o sacrifício de suas vidas contribuem para o progresso da ciência.
Meu muitíssimo obrigada!!
“Não importa onde você parou, em que momento da vida você cansou.
Recomeçar é dar uma nova chance a si mesmo, é renovar as esperanças na vida e o mais importante acreditar em você de novo...”.
(Carlos Drummond de Andrade)
Esta tese é apresentada em formato de Artigo Científico. As listas de figuras, siglas e abreviaturas contêm as ilustrações, siglas e abreviaturas apresentadas na introdução e revisão
bibliográfica deste trabalho.
farmacêuticas. Tese (Doutorado em Biotecnologia), 105 f;. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (RENORBIO) NPPM/CCS/UFPI, 2017.
RESUMO
As plantas e os produtos do seu metabolismo secundário foram e continuam sendo de grande relevância na área farmacêutica. Os óleos essenciais, produto desse metabolismo, são misturas naturais muito complexas que podem conter diversos componentes em concentrações muito diferentes, inclusos em dois grupos de origem biosintética distinta. O grupo principal é composto por terpenos e terpenóides e outro de componentes aromáticos e alifáticos. Os terpenos constituem o grupo mais abundante e estruturalmente mais diversificado de metabólitos secundários de plantas, representados principalmente pelos monoterpenos e sesquiterpenos. Os monoterpenos e seus derivados possuem amplo espectro de propriedades farmacológicas, das quais destacamos gastroprotetora, cicatrizante, antinociceptiva, anti-inflamatória, antioxidante e antidepressiva. O que foram comprovadas para o monoterpeno (-)-linalol e o carvacrol, presentes nos óleos essenciais de diversas espécies de plantas. O presente trabalho teve como objetivo investigar o potencial farmacológico do (-)-linalol e do carvacrol na forma livre e na forma complexada em β- ciclodextrina, com a finalidade de buscar maior estabilidade e segurança, potencializando a atividade gastroprotetora e diminuindo suas eventuais toxicidades, os quais serão investigados em modelos experimentais, agudos e crônicos de úlceras gástricas e no modelo de feridas cirúrgicas, bem como desenvolver uma formulação farmacêutica de uso tópico a partir desses bioprodutos. Nossos resultados sugerem que o (-)-linalol (LIN-βCD) e o carvacol (CARV- βCD) quando complexados na matriz β-ciclodextrina, apresentaram efeito gastroprotetor significantivamente melhores em relação as formas livres destes terpenos. Possivelmente tal ação se deva ao aumento na solubilidade, estabilidade e atividade antioxidante e/ou cicatrizante com estes monoterpenos complexados. Grande parte das pesquisas que estudam patologias cutâneas em prol do tratamento e da cura de feridas, utilizam modelos animais que se assemelham com a pele humana. A formulação tópica à base de carvacrol a 5% mostrou boa estabilidade, bem como reduziu significamente a área da ferida cirúrgica induzida em ratos, sendo gerado uma patente onde a referida invenção pode ser utilizada nas diversas áreas da saúde para tratamento de afeccões cutâneas da pele. Em conjunto, os nossos resultados sugerem que a β-CD pode representar uma ferramenta importante para a melhoria da atividade gastroprotetora do (-)-linalol e carvacrol e outros compostos insolúveis em água, potencializando suas respostas, bem como a solubilidade, a estabilidade e segurança.
Palavras-chave: Monoterpenos. Gastroproteção. (-)-Linalol. Carvacrol. β-ciclodextrina.
Úlcera. Cicatrização.
pharmaceutical applications. (Doctoral thesis), 105 f;, Post-graduate Program in Biotechnology (RENORBIO). NPPM/CCS/UFPI, 2017
ABSTRACT
Plants and products of their secondary metabolism were and still are very important in the pharmaceutical field. Essential oils are very complex natural mixtures may contain about 20- 60 parts in very different concentrations, included in two groups of different biosynthetic origin. The main group consists of terpenes and terpenoids and other aromatic and aliphatic components. Terpenes are the most abundant and structurally diverse secondary metabolites of plants, mainly represented by monoterpenes and sesquiterpenes. The monoterpenes and their derivatives have various pharmacological properties, as gastroprotective, healing, antinociceptive, antiinflammatory, antioxidant and anti-depressant. The monoterpene (-)- linalool had its anti-inflammatory and analgesic effects widely suggested by several studies.
Already the monoterpene carvacrol present in the essential oil of oregano and in several species of plants presented in previous studies anti-inflammatory, gastroprotective and anti- ulcerogenic activity. The present work aimed to investigate the pharmacological potential of (-)-linalool and carvacrol in the free or complexed form in β-cyclodextrin, in order to seek greater stability and safety, improving its gastroprotective activity and reducing its possible toxicities, through its investigation in different experimental models, acute and chronic of gastric ulcers and in the model of surgical wounds, as well as to develop a pharmaceutical formulation of topical use from these bioproducts. Our results suggest that (-)-linalool incorporated into β-cyclodextrin (LIN-βCD) revealed a significantly improved gastroprotective effect when compared to (-)-linalool in the non-complexed (free) form, suggesting that this improvement is related to Increase its solubility and stability, as well as the potentiation of the antioxidant profile of this monoterpene. Complexed carvacol (CARV- βCD) has superior gastroprotective activity, possibly potentiating its antioxidant and healing activity when compared to its non-complexed gastroprotection (CARV) results, probably due to its incorporation into β-cyclodextrin to improve its gastroprotective profile. Much of the research that studies cutaneous pathologies for the treatment and healing of wounds uses animal models that resemble human skin. The topical formulation based on 5% carvacrol showed good stability as well as significantly reduced the area of the surgical wound induced in rats, a patent being generated wherein said invention can be used in the various health areas for the treatment of cutaneous skin conditions. Taken together, our results suggest that β-CD can represent an important tool for improving the gastroprotective activity of (-)-linalool and carvacrol and other water insoluble compounds, potentiating their responses, as well as solubility, stability and safety.
Keywords: Monoterpenes. Gastroprotection. Carvacrol. (-)-Linalool. β-cyclodextrin. Ulcer.
Healing.
Figura 1: Estrutura química do (-)-linalol (3,7-dimetil-octa-1,6-dien-3-ol) (SIGMA–
ALDRICH, 2016). ... 30 Figura 2: Estrutura química do carvacrol (5-Isopropil-2-metilfenol) (CANBEK et al., 2008). ... 31 Figura 3: Representação esquemática da α-CD, β-CD e γ-CD (esquerda para a direita) e representação esquemática do aspecto truncado da CD/software Chem3D Pro 12.0 (PINHO et al., 2014)... 34 Figura 4: Efeito do LIN e (-)-LIN-βCD nas doses de 5, 10, 20 e 40 mg/kg e da carbenoxolona (100 mg/kg) no modelo de lesões gástricas induzidas por etanol em camundongos ... 57 Figura 5: Efeito de (-)- Linalol livre e complexado sobre lesões gástricas induzidas por ácido acético (80%) em ratos... 59 Figura 6: Efeito do CARV-βCD (12,5; 25 e 50 mg/kg), ciclodextrina (50 mg/kg) e da carbenoxolona (100 mg/kg) no modelo de lesões gástricas induzidas por etanol em camundongos ... 73 Figura 7: Efeito do CARV-βCD (6,25; 12,5 e 25 mg/kg) ou NAC (200 mg/kg) no modelo de lesões gástricas induzidas por isquemia seguida de reperfusão em ratos ... 74 Figura 8: Efeito do CARV-βCD (25 mg/kg) na atividade da mieloperoxidase (MPO) no modelo de lesões gástricas induzidas por etanol em camundongos ... 74 Figura 9: Efeito do CARV-βCD (25 mg/kg) no conteúdo gástrico de SH-NP no modelo de lesões gástricas induzidas por etanol em camundongos ... 75 Figura 10: Efeito do CARV-βCD (25 mg/kg) no envolvimento da peroxidação lipídica no modelo de lesões gástricas induzidas por etanol em camundongos ... 76 Figura 11: Efeito do CARV-βCD (25 mg/kg) sobre a atividade da catalase no modelo de lesões gástricas induzidas por etanol absoluto em camundongos ... 76 Figura 12: Efeito do CARV-βCD (25 mg/kg) e da carbenoxolona (100 mg/kg) sobre a secreção de muco gástrico em ratos submetidos ao modelo de ligadura do piloro ... 77 Figure 13: Efeito do CARV-βCD na dose de 25 mg/kg e da L-arginina (600 mg/kg) após pré-tratamento com L-NOARG (70 mg/kg) no modelo de lesões gástricas induzidas por etanol absoluto em camundongos ... 78 Figure 14: Efeito do CARV-βCD (25 mg/kg) ou do diazóxido (3 mg/kg) após pré- tratamento com glibenclamida (10 mg/kg) no modelo de lesões gástricas induzidas por etanol absoluto em camundongos ... 78
AINEs Anti-inflamatórios não-esteróidais
CARV-βCD Carvacrol complexado em β–ciclodextrina CAT Catalase
CDs Ciclodextrinas Cl- Cloreto
COX-1 Cicloxigenase 1 COX-2 Cicloxigenase 2
DNA Ácido desoxirribonucléico ECL Células do tipo enterocromafins EROs Espécies reativas de oxigênio
FDA (Food and Drug Administration)- órgão norte-americano responsável pelo controle de segurança na utilização de alimentos, drogas e outros suplementos GRAS (Generally Recognized as Safe)- Geralmente reconhecido como seguro
H2O2 Peróxido de hidrogênio
IUPAC União Internacional de Química Pura e Aplicada KATP Canais de potássio sensíveis ao ATP
LIN-βCD (-)-linalol complexado em β-ciclodextrina MDA Malondialdeído
MAPKs Proteínas quinases ativadas por mitógenos MPO Mieloperoxidase
NF-kB Fator nuclear kappa B
NO Óxido nítrico
O2•-
Radical ânion superóxido
1O2 Oxigênio molecular singleto OEs Óleos essenciais
PGs Prostaglandinas
TNF-α Fator de necrose tumoral -SH Grupos sulfidrilas
SH-NP Grupamentos sulfídricos não-proteicos αCD α-ciclodextrina
βCD β-ciclodextrina γC γ-ciclodextrina
1 INTRODUÇÃO ... 16
2 OBJETIVOS ... 18
2.1 Objetivo Geral... 18
2.2 Objetivos Específicos ... 18
CAPÍTULO 1 - REVISÃO DE LITERATURA ... 23
1.1 Úlcera Gástrica ... 23
1.2 Tratamento da Úlcera Gástrica... 26
1.3 Produtos Naturais como alternativa Terapêutica ... 27
1.4 - (-)-Linalol ... 29
1.5 Carvacrol ... 30
1.6 Ciclodextrinas (CDs) ... 33
Referências Bibliográficas ... 36
CAPITULO 2 - β-CICLODEXTRINA REFORÇA O EFEITO GASTROPROTETOR DO (-)-LINALOL, UM MONOTERPENO PRESENTE NO ÓLEO ESSENCIAL DE Aniba roseadora Ducke, EM MODELOS DE LESÕES GÁSTRICAS ... 51
2.1 Introdução ... 52
2.2 Materiais e Métodos ... 53
2.3 Resultados... 56
2.4 Discussão... 60
Referências Bibliográficas ... 62
CAPITULO 3 - β-CICLODEXTRINA MELHORA A RESPOSTA GASTROPROTETORA E ANTIOXIDANTE DO CARVACROL, UM MONOTERPENO PRESENTE NO ÓLEO ESSENCIAL DE ORÉGANO EM MODELOS ANIMAIS ... 67
3.1 Introdução ... 68
3.2 Metodologia ... 70
3.3 Resultados... 73
3.4 Discussão... 79
Referências Bibliográficas ... 84
5 CONCLUSÕES ... 96 6 PERSPECTIVAS ... 97 7 ANEXOS ... 98
1 INTRODUÇÃO
Os produtos do metabolismo secundário das plantas foram e continuam sendo de grande relevância na área médica, como os óleos essenciais, que são misturas de compostos orgânicos que apresentam como principais propriedades a volatilidade, o aroma intenso, a imiscibilidade em água e a solubilidade em solventes orgânicos. São largamente empregados pelas suas propriedades biológicas, tais como antinociceptiva (BATISTA et al., 2008), anti- inflamatória (PASSOS et al., 2007), antioxidante (MORAIS et al., 2006), antimicrobiana (FERRONATTO et al., 2007) e larvicida (ALBUQUERQUE et al., 2007).
Os principais constituintes químicos dos óleos essenciais das plantas são os monoterpenos, encontrados como misturas de componentes odoríferos que podem ser obtidos de uma grande variedade de plantas aromáticas, através de diferentes métodos de extração (QUINTANS-JUNIOR, 2008). Os monoterpenos apresentam vários tipos de propriedades farmacológicas, tais como anti-inflamatória (YUNES; CECHINEL-FILHO, 2009), antinociceptiva (GUIMARÃES et al., 2010), vasorrelaxante (SILVA-FILHO et al., 2011), ansiolítica (MELO et al., 2010), antidepressiva (MELO et al., 2011), e sedativa (DE SOUSA et al., 2006).
Dentre os compostos que podem estar presentes na composição dos óleos essenciais, se destacam o (-)-linalol e o carvacrol. O (-)-linalol é um monoterpeno de cadeia aberta, álcool terciário, geralmente está presente em várias plantas medicinais aromáticas como principal constituinte dos óleos essenciais (BAKKALI et al., 2008). Apresenta várias atividades farmacológicas promissoras, tais como antinociceptiva e anti-inflamatória (PEANA et al., 2003; PEANA et al., 2002) e redução da alodinia em modelos de dor neuropática em roedores (BERLIOCCHI et al., 2009). Adicionalmente, demonstrou atividade antinociceptiva e modulação glutamatérgica mediada por mecanismos centrais, com o envolvimento dos sistemas opióide, dopaminérgico e colinérgico (PEANA et al., 2004; PEANA et al., 2006;
BATISTA et al., 2010).
O carvacrol se destaca devido às suas diversas propriedades biológicas importantes, como anti-inflamatório, antioxidante, antibacteriano, antifúngico e anticarcinogênico. Este monoterpeno é constituinte dos óleos essenciais de várias plantas aromáticas, tais como Thymus vulgaris L. (Lamiaceae), Origanum compactum Bentham (Lamiaceae), Acalypha phleoides Cav.(Euphorbiaceae) e Lippia sidoides Cham. (Verbenaceae) (PEIXOTO-NEVES et al., 2010).
Os monoterpenos são compostos sensíveis, que podem sofrer degradação sob a ação da luz, oxigênio e temperaturas moderadas, a maioria é insolúvel na água, e para certas aplicações uma liberação controlada é exigida (MARQUES, 2010). Dentre as várias estratégias empregadas para prolongar a estabilidade dos monoterpenos, modelar a cinética de liberação e melhorar a absorção, destaca-se a microencapsulação, caracterizada por encapsular sólidos ou líquidos dentro de matrizes ou sistemas reservatórios poliméricos, formando complexos de inclusão (GARGANO, 2007).
As ciclodextrinas (CDs) são carreadores macrocíclicos, capazes de complexar, aumentar a solubilidade em água e estabilizar um largo espectro de substâncias e que, atualmente, têm sido utilizadas no desenvolvimento de novos produtos pela indústria farmacêutica. As ciclodextrinas naturais mais comuns apresentam seis, sete ou oito unidades de D(+)-glicopiranose unidas por ligações α e denominam-se α-, β- e γ-ciclodextrinas, respectivamente (GAVINI, 2011).
A incorporação das CDs em sistemas farmacêuticos constitui uma realidade consolidada. As associações com CDs já foram estudadas com 515 princípios ativos, melhorando sua biodisponibilidade, estabilidade e segurança através da formação de complexos de inclusão reversíveis em água (SZEJTLI, 2005).
O estudo da atividade gastroprotetora envolve diversos modelos biológicos para avaliação pré-clínica de substâncias. Tais modelos buscam conhecer e explicar os mecanismos que estão relacionados à gastroproteção. Estes ensaios biológicos geralmente usam agentes que promovem lesões gástricas como o álcool absoluto e o ácido acético.
Diante do exposto, o presente trabalho foi dividido em cinco capítulos sendo o primeiro destinado à revisão da bibliografia sobre a úlcera gástrica e o papel dos produtos naturais nesta patologia, bem como a associação desses produtos naturais em complexos de inclusão; o segundo capítulo, um estudo sobre a atividade gastroprotetora do (-)-linalol não complexado (LIN), e do (-)-linalol incorporado à β-ciclodextrina (LIN-βCD) em modelos de lesões agudas por etanol absoluto e de lesões crônicas por ácido acético; o terceiro capítulo, um artigo sobre a atividade gastroprotetora do carvacrol incorporado em β-ciclodextrina (CARV-βCD) utilizando diferentes modelos biológicos; o quarto capítulo, trata da patente em fase de conclusão, sobre o desenvolvimento de uma formulação tópica para aplicação em feridas contendo o carvacrol e o quinto capítulo contém os resultados complementares obtidos durante o desenvolvimento da tese.
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Avaliar o potencial farmacológico do (-)-linalol na forma livre ou incorporado em β–
ciclodextrina e do complexo de inclusão carvacrol + β–ciclodextrina em modelos de lesões gástrica em roedores.
2.2 Objetivos Específicos:
Avaliar o efeito do (-)-linalol na forma livre e incorporado em β-ciclodextrina na proteção da mucosa gástrica em modelos de úlceras induzidas por etanol e por isquemia e reperfusão.
Investigar os possíveis mecanismos de ação responsáveis pelo efeito gastroprotetor do (-)-linalol livre e complexado em β-ciclodextrina, avaliando o envolvimento de grupos sulfidrilas endógenos, atividade da mieloperoxidase, diminuição da peroxidação lipídica e produção de muco.
Avaliar o efeito do complexo β-ciclodextrina do carvacrol na proteção da mucosa gástrica em modelos de indução aguda de lesões gástricas induzidas por etanol e isquemia e reperfusão;
Investigar os possíveis mecanismos de ação responsáveis pelo efeito gastroprotetor do carvacrol complexado em β-ciclodextrina, avaliando o envolvimento de grupos sulfidrilas endógenos, atividade da catalase, atividade da mieloperoxidase, diminuição da peroxidação lipídica, produção de muco, bem como o envolvimento do óxido nítrico e canais de potássio sensíveis ao KATP.
Averiguar o efeito do carvacrol complexado em β-ciclodextrina e (-)-linalol livre e complexado no reparo e cicatrização de úlceras gástricas crônicas induzidas por ácido acético.
Desenvolver uma formulação tópica com o carvacrol na forma livre e avaliar o efeito desta formulação tópica no reparo e cicatrização de feridas cirúrgicas.
Referências Bibliográficas
ALBUQUERQUE, U. P.; MEDEIROS, P. M.; ALMEIDA, A. L.; MONTEIRO, J. M.; LINS- NETO, E. M. F.; MELO, J. G.; SANTOS, J. P. Medicinal plants of the caatinga (semi-arid) vegetation of NE Brazil: a quantitative approach. Journal of Ethnopharmacology, v.114, p.325-354, 2007.
BAKKALI, F.; AVERBECK, S.; AVERBECK, D.; IDAOMAR, M. Biological effects of essential oils – A review. Food and Chemical Toxicology, v. 46, n. 2, p. 446-475, 2008.
BATISTA, P. A.; WERNER, M. F. de P.; OLIVEIRA, E. C.; BURGOS, L.; PEREIRA, P.;
BRUM, F. F. da S.; SANTOS, A. R. S. Evidence for the involvement of ionotropic glutamatergic receptors on the antinociceptive effect of (−) - linalool in mice. Neuroscience Letters, v. 440, p. 299 – 303, 2008
BATISTA, P. A; WERNER, M. F; OLIVEIRA, E. C; BURGOS, L; PEREIRA, P; BRUM, L.
F; STORY, G. M; SANTOS, A. R. The antinociceptive effect of (-)-linalool in models of chronic inflammatory and neuropathic hypersensitivity in mice. Journal of Pain, v. 11, n. 11, p. 1222-12229, 2010.
BERLIOCCHI, L; RUSSO, R; LEVATO, A; FRATTO, V; BAGETTA, G; SAKURADA, S;
SAKURADA, T; MERCURI, N.B; CORASANITI, M. T. (-)-Linalool attenuates allodynia in neuropathic pain induced by spinal nerve ligation in c57/bl6 mice. International Review of Neurobiology, v. 85, p. 221-35, 2009.
DE SOUSA, D. P.; GONÇALVES, J. C. R.; QUINTANS-JÚNIOR, L. J. Study of anticonvulsant effect of citronellol, a monoterpene alcohol, in rodents. Neuroscience Letters, v. 401, p. 231–235, 2006
FERRONATTO, R.; MARCHESAN, E. D.; PEZENTI, E.; BEDNARSKI, F.; ONOFRE, S.
B. Atividade antimicrobiana de óleos essenciais produzidos por Baccharis dracunculifolia D.C. e Baccharis uncinella D.C. (Asteraceae). Revista Brasileira de Farmacognosia, v. 17, n. 2, p. 224-230, 2007.
GARGANO, A. C. Estudo da atividade ansiolítica e sedativa do óleo essencial das cascas de frutos de espécies do gênero Citrus. Dissertação de Mestrado, UNESP, São Paulo, 2007.
GAVINI E.; SPADA, G.; RASSU. G.; CERRI. G.; BRUNDU. A.; COSSU. M.; SORRENTI, M.; GIUNCHEDI P. Development of solid nanoparticles based on hydroxypropyl-β- cyclodextrin aimed for the colonic transmucosal delivery of diclofenac sodium. J Pharm Pharmacol, v. 63(4), p. 472-82, 2011.
GUIMARÃES, A. G.; OLIVEIRA, G. F.; MELO, M. S.; CAVALCANTI, S. C.;
ANTONIOLLI, A. R.; BONJARDIM, L. R.; SILVA, F. A.; SANTOS, J. P.; ROCHA, R. F.;
MOREIRA, J. C.; ARAÚJO, A. A.; GELAIN, D. P.; QUINTANS-JÚNIOR, L. J. Bioassay- guided evaluation of antioxidant and antinociceptive activities of carvacrol. Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology, v.107, p.949-957, 2010.
MARQUES, H. M. C. A review on cyclodextrin encapsulation of essential oils and volatiles.
Flavour and Fragrance Journal, v.25, p.313-326, 2010.
MELO, F. H.; VENÂNCIO, E. T.; DE SOUSA, D. P.; DE FRANÇA FONTELES, M. M.;
DE VASCONCELOS, S. M.; VIANA, G. S.; DE SOUSA, F. C. Anxiolytic-like effect of Carvacrol (5-isopropyl-2-methylphenol) in mice: involvement with GABAergic transmission.
Fundamental and Clinical Pharmacology, v, 24, p.437-443, 2010.
MELO, F. H.; MOURA, B. A.; DE SOUSA, D. P.; DE VASCONCELOS, S. M.; MACEDO, D. S.; FONTELES, M. M.; VIANA, G. S.; DE SOUSA, F. C. Antidepressant-like effect of carvacrol (5-Isopropyl-2-methylphenol) in mice: involvement of dopaminergic system.
Fundamental and Clinical Pharmacology, v, 25, p.362-367, 2011.
MORAIS, S. L.; CATUNDA JÚNIOR, F. E. A.; SILVA, A. R. A. DA; NETO, J. S.
RONDINA, D.; CARDOSO, J. H. L. Antioxidant activity of essential oils from Northeastern Brazilian Croton species. Química Nova, v. 29, n. 5, p. 907-910, 2006.
PASSOS G. F.; FERNANDES E. S.; CUNHA F. M.; FERREIRA J.; PIANOWSKI L. F.;
CAMPOSA,M. M.; CALIXTO J. B. Anti-inflammatory and anti-allergic properties of the essential oil and active compounds from Cordia verbenacea. Journal of Ethnopharmacology, v. 110, p. 330- 332, 2007.
PEANA, A. T; D'AQUILA, P. S; PANIN, F; SERRA, G; PIPPIA, P; MORETTI, M. D. Anti- inflammatory activity of linalool and linalyl acetate constituents of essential oils.
Phytomedicine, v. 9, n. 8, p. 721-726, 2002.
PEANA, A. T.; D'AQUILA, P. S; CHESSA, M. L; MORETTI, M. D; SERRA, G; PIPPIA, P.
(-)-Linalool produces antinociception in two experimental models of pain. European Journal of Pharmacology, v. 460, n. 1, p. 37-41, 2003.
PEANA, A.T; DE MONTIS, M. G; SECHI, S; SIRCANA, G; D'AQUILA, P.S; PIPPIA, P.
Effects of (-)-linalool in the acute hyperalgesia induced by carrageenan, L-glutamate and prostaglandin E2. European Journal of Pharmacology, v. 497, n. 3, p. 279-84, 2004.
PEANA, A. T; RUBATTU, P; PIGA, G.G; FUMAGALLI, S; BOATTO, G; PIPPIA, P; DE MONTIS, M.G. Involvement of adenosine A1 and A2A receptors in (-)-linalool-induced antinociception. Life Sciences, v. 78, n. 21, p. 2471-4, 2006.
PEIXOTO-NEVES, D.; SILVA-ALVES, K.S.; GOMES, M. D.; LIMA, F. C.; LAHLOU, S.;
MAGALHÃES, P. J.; CECCATTO, V. M.; COELHO-DE-SOUZA, N. A.; LEAL- CARDOSO, J. H. 2010. Vasorelaxant effects of the monoterpenic phenol isomers, carvacrol and thymol, on rat isolated aorta. Fundam Clin Pharmacol, v.24, p.341-350, 2010.
QUINTANS-JUNIOR, L. J.; SOUZA, T. T.; LEITE, B. S.; LESSA, N. M. N.; BONJARDIM, L. R.; SANTOS, M. R. V. Phythochemical screening and anticonvulsant activity of Cymbopogon winterianus Jowitt (Poaceae) leaf essential oil in rodents. Phytomedicine, v. 15, p. 619–624, 2008.
SILVA-FILHO, J. C.; OLIVEIRA, N. N. P. M.; ARCANJO, D. D. R.; QUINTANS-JÚNIOR, L. J.; CAVALCANTI, S. C. H.; SANTOS, M. R. V. et al. Investigation of mechanisms involved in (−)-borneol-induced vasorelaxant response on rat thoracic aorta. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology, doi: 10.1111/j.1742-7843.2011.00784.x, 2011.
SZEJTLI, J. Past, present, and future of cyclodextrin research. Pure and Applied Chemistry, v.36, 2005.
YUNES, R. A.; CECHINEL-FILHO, V. Química de produtos naturais, novos fármacos e a moderna farmacognosia. Univale: Universidade do Vale do Itajaí, 2009.
CAPITULO 1
REVISÃO DE LITERATURA
CAPÍTULO 1 - REVISÃO DE LITERATURA
1.1 Úlcera Gástrica
A úlcera gástrica é um distúrbio multifatorial gastrointestinal comum, que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Os sinais e sintomas podem incluir um ou mais dentre os seguintes sintomas: dor abdominal, inchaço, falta de apetite, perda de peso, náuseas ou vômitos. Embora a fisiopatologia exata da úlcera gástrica seja desconhecida, um desequilíbrio entre fatores defensivos e agressivos da mucosa gástrica podem resultar nesta patologia, sendo esta uma lesão caracterizada por necrose, infiltração de neutrófilos, redução no fluxo sanguíneo, aumento do estresse oxidativo e inflamação (DA SILVA et al., 2013; BANIĆ et al., 2011).
A incidência de úlcera gástrica é aumentada devido ao estresse, tabagismo, álcool, por infecção por Helicobacter pylori e a ingestão excessiva de fármacos anti-inflamatórios não- esteróides (AINEs) (LI et al., 2014; SOWNDHARARAJAN et al., 2013; VONKEMAN et al., 2007). Tem sido sugerido que espécies reativas de oxigênio (EROS), principalmente ânions de super-óxido e radicais hidroxila, bem como a peroxidação lipídica promovida por estas espécies nocivas, podem causar o desenvolvimento de úlcera gástrica (BOLIGON et al., 2014).
O processo fisiopatológico da formação de úlceras é caracterizado por um aumento da permeabilidade microvascular, infiltração de neutrófilos, indução de estresse oxidativo, peroxidação lipídica, desequilíbrio de citocinas pró e anti-inflamatórias, apoptose, necrose, redução do fluxo sanguíneo e secreção de mediadores inflamatórios (ANTONISAMY et al., 2015; ANTONISAMY et al., 2014).
O estresse oxidativo é definido como um desequilíbrio entre a ocorrência de espécies reativas de oxigênio ou nitrogênio e a capacidade do organismo de contrapor a ação destes por sistemas de proteção antioxidante (PERSSON; POPESCU; CEDAZO-MINGUEZ, 2014). O aumento da produção de EROS e diminuição da defesa antioxidante interna desempenha um papel crítico no processo que leva à úlcera (SUZUKI et al., 2011). Além disso, de maneira direta ou indireta, estas espécies reativas de oxigênio estão relacionadas a doenças neurodegenerativas como Doença de Parkinson, mal de Alzheimer, doença de Huntington e esclerose amiotrófica lateral (MELO et al., 2011; UTTARA et al., 2009), além de ter correlações com 35 formas de diabetes tipo 2, aterosclerose (ALFADDA et al., 2012;
KANETO et al., 2010), doenças inflamatórias, envelhecimento e câncer (SOSA et al., 2013;
BONAMIN et al., 2014).
As espécies reativas de oxigênio são representadas por ambas as espécies radicais e não radicalares, tais como peróxido de hidrogênio (H2O2), radical ânion superóxido (O2•⁻), oxigênio molecular singleto (1O2) e radicais hidroxil (OH•). Nos organismos, os radicais livres ao serem formados podem reagir com o DNA (ácido desoxirribonucleico), modificando suas bases nitrogenadas, e caso não haja reparo, mutações podem ser geradas. Ao reagir com proteínas, as espécies reativas oxidam grupos sulfidrilas (-SH), alterando a conformação e consequentemente a função dessas biomoléculas (LUSHCHAK, 2014).
Estas espécies reativas de oxigênio podem iniciar a oxidação de ácidos graxos poli- insaturados que constituem os lipídeos de membranas celulares (lipoperoxidação), ocasionando mudanças estruturais e funcionais. O produto final da lipoperoxidação, o malondialdeído (MDA) é mutagênico (SOSA et al., 2013), sendo um marcador estável da peroxidação de lípidos da membrana. Podendo ser quantificado, este é suficientemente estável para se difundir do seu sítio de formação (ex. membranas) para outro sítio (ex. núcleo), podendo causar danos ao DNA (STYSKAL et al., 2012).
A mieloperoxidase (MPO) é outra enzima envolvida no processo de lesão na mucosa gástrica, sendo considerada um biomarcador para a infiltração de neutrófilos em diferentes tecidos (RIBEIRO et al., 2011), esta infiltração é relatada como um dos processos envolvidos na geração de úlceras gástricas (BAYIR et al., 2006). A enzima MPO presente nos grânulos dos neutrófilos catalisa a oxidação do cloreto (Cl-) na presença de H2O2 e assim é capaz de converte-lo em ácido hipocloroso. Esse composto produzido é um poderoso oxidante que pode estar associado a danos em tecidos, através de lesões inflamatórias graves. Pode também formar outros oxidantes, como por exemplo, cloraminas (NAITO; YOSHIKAWA, 2002).
Os primeiros sistemas de defesa antioxidante identificados contra o dano oxidativo, foram aqueles responsáveis pela prevenção da ocorrência de espécies reativas, e aqueles que bloqueiam ou capturam os radicais formados. Estes sistemas, presentes tanto em compartimentos hidrofóbicos das membranas celulares, quanto em ambientes aquosos (PISOSCHI; POP, 2015), são os responsáveis pela inibição e redução de radicais livres nas células (LIOCHEV, 2013; BIRBEN et al., 2012).
Os efeitos lesivos gerados pelas espécies reativas são geralmente combatidos por defesas antioxidantes enzimáticas (Ex: superóxido dismutase, catalase (CAT), grupamentos sulfidrilicos não proteicos), ou por antioxidantes não enzimáticos (Ex: vitamina C, vitamina
E, carotenóides, polifenóis) (BIRBEN et al., 2012; LIU et al., 2012; MOTA et al., 2011).
Entre os fatores defensivos, podemos incluir ainda a produção de muco e bicarbonato, regeneração celular e fluxo sanguíneo adequado (MALFERTHEINER et al., 2009).
A catalase (CAT) representa a enzima envolvida na depleção redutiva de H2O2 em água, é expressa na maioria das células, órgãos e tecidos, e em concentrações elevadas no fígado e eritrócitos (SUNG et al., 2013; WONG et al., 2013), tendo a função também de detoxificação de diferentes substratos, como fenóis e álcoois, pela redução do peróxido de hidrogênio (KIRKMAN et al., 1999). Os grupamentos sulfídrilicos não-proteicos (SH-NP) endógenos desempenham um papel crítico na manutenção da integridade da mucosa, a estes componentes se ligam os radicais livres formados por agentes ulcerogênicos e atuam como antioxidantes de reciclagem, também estão envolvidos no controle da produção e da natureza do muco (SIDAHMED et al., 2013).
O muco gástrico atua como um agente antioxidante reduzindo o dano da mucosa por espécies reativas de oxigênio (ARAWWAWALA et al., 2010). O aumento da quantidade de muco secretado pelas células da mucosa do estômago é capaz de prevenir a formação de úlceras gástricas, atuando de maneira eficaz para a difusão dos íons de hidrogênio, melhorando o efeito tampão do suco gástrico e reduzindo a fricção na parede do estômago durante o peristaltismo (ZAKARIA et al., 2014).
É bem conhecido que os receptores alfa2-adrenérgicos, óxido nítrico (NO) e prostaglandinas (PGs) são envolvidos na modulação da integridade da mucosa gástrica e importantes para a regulação do pH gástrico e secreção de muco (JÚNIOR et al., 2014). O óxido nítrico é um mediador biológico que desempenha um papel importante na proteção gástrica. No trato gastrointestinal, esta molécula está envolvida na regulação do fluxo sanguíneo, manutenção do tônus vascular, secreção do muco gástrico, modulação da atividade de mastócitos, participa na regulação do peristaltismo, no esvaziamento gástrico e na atividade motora antral (FALCÃO et al., 2013).
As prostaglandinas (PGs) têm sua biossíntese no trato gastrointestinal, exclusivamente catalisada pela enzima ciclo-oxigenase-1 (COX-1) e pela forma induzível ciclooxigenase-2 (COX-2) (TAKEUCHI, 2012), são importantes fatores gastroprotetores endógenos, modulando o fluxo sanguíneo da mucosa, estimulando a secreção de muco e bicarbonato, inibindo a adesão dos neutrófilos, favorecendo a ativação e aumento da resistência das células epiteliais aos danos ocasionados por citotoxinas (ZHAO et al., 2015; YILDIRIM et al., 2013;
CRISTIANS et al., 2013).
A gastroproteção promovida pelo NO e prostaglandinas pode envolver a ativação de vários tipos de canais de K+. Recentemente, foi demonstrado que os canais de potássio sensíveis ao ATP (KATP) atuam na proteção gástrica, os quais estão envolvidos na regulação do fluxo sanguíneo, secreção de ácido e contratilidade do estômago (OLIVEIRA et al., 2012;
GOMES et al., 2006; PESKAR et al., 2002).
Baseando-se nestas premissas e por meio da necessidade de buscar novas alternativas para o tratamento da úlcera gástrica, os pesquisadores simulam as condições às quais os humanos são expostos utilizando diferentes modelos animais, existem muitos modelos experimentais diferentes de indução desta patologia, incluindo indução por etanol, isquemia/reperfusão e ácido acético (JUNIOR et al., 2013).
1.2 Tratamento da Úlcera Gástrica
O tratamento da úlcera gástrica baseia-se na inibição da secreção do ácido gástrico por antagonistas-H2, tais como a ranitidina e inibidores da bomba de prótons, como o omeprazol.
No entanto, o principal problema é que, apesar de uma pequena taxa de cura, úlceras tratadas com antagonistas dos receptores H2 e inibidores da bomba de prótons, podem apresentar recorrência dentro de 1 ano após o fim do tratamento (KANGWAN et al., 2014). Isto é devido principalmente ao acumulo de neutrófilos e produção de espécies reativas de oxigênio, resultando em um incompleto processo de cicatrização (TARNAWSKI et al., 1990). Além disso, os efeitos secundários tais como a osteoporose (PANDAY et al., 2014), hipergastrinemia e hiperplasia das células enterocromafins (ECL) (SHEEN;
TRIADAFILOPOULOS, 2011) são comuns na terapia prolongada com medicamentos anti- secretores.
Portanto, a pesquisa para o desenvolvimento de novos fármacos com atividade antiúlcera é necessária devido aos seguintes pontos-chave: há uma diversidade de efeitos colaterais significantes apresentados por fármacos que estão atualmente disponíveis (aumento da susceptibilidade à pneumonia e fraturas ósseas, trombocitopenia, deficiências de ferro e vitamina B12, hipergastrinemia e câncer) (DACHA et al 2015) e existem várias interações medicamentosas (SHEEN; TRIADAFILOPOULOS, 2011) e frequente recorrência de úlcera em pacientes após o tratamento (KANGWAN et al., 2014). Em vista disso, produtos naturais são considerados fontes atraentes para potenciais novos tratamentos de úlcera gástrica.
Controlar a formação de espécies reativas de oxigênio e a secreção de ácido gástrico são essenciais para o tratamento destas patologias, neste contexto, as plantas medicinais contêm
uma ampla variedade de componentes antioxidantes e anti-secretores (VIANA et al., 2013;
GILL et al., 2012; SATHISH et al., 2011).
1.3 Produtos Naturais como alternativa Terapêutica
A pesquisa com plantas medicinais provou ser uma fonte promissora na busca de novos compostos com potencial terapêutico que possam ser utilizados no tratamento de úlceras gástricas (BOEING et al., 2016; SOFIDIYA et al., 2015; OMOJA et al., 2014;
MOGHADAMTOUSI et al., 2014; SINGH et al., 2012). As plantas medicinais são utilizadas pelo homem desde o início de sua história e, muito antes do surgimento da escrita, a humanidade já utilizava ervas para fins medicinais (TOSCANO RICO, 2011).
O Brasil é detentor da maior diversidade genética do mundo, com cerca de 55 mil espécies catalogadas (de um total estimado entre 350 a 550 mil), e conta com ampla tradição do uso das plantas medicinais vinculada ao conhecimento popular transmitido entre gerações (FONSECA, 2012). Embora não se tenha muito investimento para pesquisas com plantas medicinais, calcula-se que pelo menos metade das plantas contenham substâncias chamadas de princípios ativos, os quais têm propriedades curativas e preventivas para muitas doenças (SILVA et al., 2014; LORENZI; MATOS, 2002).
Os produtos naturais, do ponto de vista da diversidade molecular, são bastante diversificados, o que representa novas possibilidades de investigação e descoberta de atividades biológicas favoráveis ao tratamento e prevenção de doenças. Compostos isolados de fontes vegetais fornecem moldes estruturais para a obtenção de substâncias sintéticas e, além disso, podem ser empregados como ferramentas na identificação de mecanismos de ação de diferentes compostos (SOUSA, 2013).
Nas últimas décadas, a indústria farmacêutica tem demonstrado interesse na investigação de plantas como fonte para novas estruturas, e para o desenvolvimento de agentes fitoterápicos padronizados com eficácia, segurança e qualidade comprovada. Esse interesse é justificado por diversas razões, a saber: preferências dos consumidores por terapias naturais; preocupação em relação aos efeitos colaterais dos fármacos sintéticos e a crença de que os produtos naturais sejam inócuos; alto custo dos remédios sintéticos; e a falta de acesso da população pobre ao tratamento farmacológico convencional (KINGHORN et al., 2011;
FOGLIO et al., 2006; CALIXTO, 2000).
Diante disto, estudos que demonstrem a aplicabilidade de novas fontes naturais, bem como aprofundem o conhecimento de sua composição, são altamente valiosos (MOREIRA,
2013). Cresce também o interesse da indústria por novas moléculas bioativas. Isso ocorre, principalmente, devido à necessidade decorrente do surgimento de novas patologias e o aumento das resistências aos fármacos que estão disponíveis no mercado (BERNAITIS et al., 2013). O potencial dos compostos naturais como antioxidantes já descrito na literatura é considerado como um boa alternativa terapêutica para diversas enfermidades (CALO et al., 2015; FALOWO et al., 2014; SACCHETTI et al., 2005).
Dentre os compostos extraídos de plantas estão os terpenos, flavonoides, taninos, alcaloides e óleos essenciais (ROMANO et al., 2013). Os óleos essenciais (OEs) são misturas complexas de substâncias baixo peso molecular (normalmente menos de 500 daltons), extraídas por destilação a vapor, hidrodestilação ou extração com solvente (NAKATSU et al., 2000). São conhecidos cerca de 3.000 óleos voláteis, e grande parte deles são comercialmente muito importantes para a indústria farmacêutica, alimentícia, de cosméticos e perfumaria (SHERRY et. al., 2013).
Os óleos essenciais têm atraído uma atenção considerável em todo o mundo durante as últimas décadas. Estes produtos naturais têm uma gama de atividades farmacológicas e aplicações biotecnológicas (OLIVEIRA et al., 2014; RAUT; KARUPPAYIL., 2014).
Podemos citar, por exemplo as propriedades farmacológicas, como antinociceptiva (BATISTA et al., 2008), anti-inflamatória (MIGUEL, 2010; PASSOS et al., 2007;
MONTEIRO et al., 2007), antioxidante (MIGUEL, 2010; HUSSAIN et al., 2008;
DORDEVIC et al., 2007; MORAIS et al., 2006), antimicrobiana (FERRONATTO et al., 2007) e larvicida (ALBUQUERQUE et al., 2007).
Os terpenoides e os fenilpropanóides constituem os principais componentes dos óleos essenciais, além disso, poucos constituintes aromáticos e alifáticos também estão presentes, muitas destas substâncias são voláteis e odoríferas e desta forma, conferem essas propriedades aos OEs (LI et al., 2014). Nos óleos essenciais os compostos terpenoides mais encontrados são os monoterpenos (C10) e sequisterpenos (C15), que cada vez são mais estudados devido às diversas propriedades biológicas apresentadas por estes compostos (CARSON et al., 2006).
Os monoterpenos são constituintes básicos voláteis e pertencem a um grupo diverso de compostos químicos, com enorme variedade de estruturas e com implicações em diversas atividades biológicas, tais como: depressor do sistema cardiovascular, bradicardizante, antimicrobiana, sedativas, anticonvulsivante, hipnótica e hipotérmica ou ainda antiespasmódica, vasorrelaxante, antinociceptiva e gastroprotetora (CAMARGO;
VASCONCELOS, 2014).
Vários monoterpenos presentes em óleos essenciais apresentaram efeitos gastroprotetores, como o geraniol (DE CARVALHO et al 2014), alfa-pineno (PINHEIRO et al. 2015), carvacrol (OLIVEIRA et al 2012; SILVA et al.,2012), β-mirceno (BONAMIN et al., 2014), limoneno (MORAES et al., 2009), isopulegol (SILVA et al., 2009), epoxi-carvona (SIQUEIRA et al., 2012), 1,8-cineol (ROCHA et al., 2015) e mentol (ROZZA et al., 2013). A atividade gastroprotetora destes compostos têm sido atribuída a propriedades anti-secretoras, citoprotetoras e antioxidantes.
1.4 - (-)-Linalol
O linalol é um monoterpeno constituinte da Aniba rosaeodora Ducke (conhecida popularmente como pau rosa) e está presente em diversas plantas nas regiões Norte e Nordeste do Brasil tais como: Piper crassinervium Kunth, Croton cajucara Benth e Hyssopus officinalis L. É um monoterpeno de extrema importância para as indústrias de cosméticos e alimentos, já que é utilizado, como fixador de fragrâncias (BAKKALI, et al., 2008). Aproximadamente 70 % dos compostos produzidos por essas indústrias contêm linalol em sua fórmula, os produtos e perfumes mais refinados utilizam somente o linalol natural (ROSA et al., 2003).
Sendo um monoterpeno alcoólico terciário de cadeia aberta, apresenta-se com fórmula molecular C10H18O (3,7-dimetil-1,6-octadien-3-ol), naturalmente encontrado na forma de dois estereoisômeros, 3R-(-)-Linalol e 3S-(+)-Linalol, com odores distintos, com diferentes propriedades químicas e efeitos biológicos. O isômero levo-rotatório, lincareol, apresenta um aroma de lavanda e flores frescas, enquanto o dextro-rotatório, coriandrol, um cheiro herbáceo, com tons de folhas envelhecidas, frequentemente descritas com características cítricas (PEANA et al., 2006; ALVIANO et al., 2005).
O monoterpeno (-)-linalol (Figura 1) é um dos enantiômeros do linalol, sendo um composto natural de muitos óleos essenciais, que vem demonstrando várias atividades farmacológicas promissoras, tais como antinociceptiva, anti-inflamatória (PEANA et al., 2003; PEANA et al., 2002) e redução da alodinia em modelos de dor neuropática (BERLIOCCHI et al., 2009), adicionalmente, demonstrou que sua atividade antinociceptiva envolve modulação glutamatérgica mediada por mecanismos centrais, com a participação dos sistemas opióide, dopaminérgico e colinérgico (BATISTA et al., 2010; PEANA et al., 2006;
PEANA et al., 2004).
Figura 1: Estrutura química do (-)-linalol (3,7-dimetil-octa-1,6-dien-3-ol) (SIGMA–ALDRICH, 2016).
O (-)-linalol também foi aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) como
“GRAS” (Generally Recognized as Safe), geralmente reconhecido como seguro, grupo de substâncias que podem ser utilizadas como especiarias e aditivos alimentares. Além disso, um estudo toxicológico agudo demonstrou que o pré-tratamento com o (-)-linalol até 375 mg/kg, por 5 dias, não produziu efeitos tóxicos em ratos (KAMATOU; VILJOEN, 2008).
Em um estudo sobre a tolerância à dor e sua relação com a morfina, linalol foi capaz de inibir significativamente a tolerância à morfina, assim como sua dependência (HOSSEINZADEH et al., 2012). É importante mencionar que o seu enantiômero (-)-linalol foi efetivo em modelos de dor crônica (BATISTA et al., 2008). Outro estudo afirma que a atividade antinociceptiva do (-)-linalol pode estar relacionada com a inibição da formação ou liberação de óxido nítrico, sendo o glutamato, um dos principais neurotransmissores envolvidos nesta nocicepção (PEANA et al., 2006). O (-)-linalol reduziu a hiperalgesia térmica, provocada pela carragenina e pelo glutamato no teste de retirada da pata. Houve também diminuição do edema e dor induzidos por formalina, sugerindo ação anti-inflamatória e antinociceptiva para esse monoterpeno (PEANA et al., 2004).
Em estudo para verificar possíveis danos ao DNA presente no sangue e em tecidos cerebrais, foi possível constatar que não houve aumento no índice de danos nos grupos dos animais tratados com (-)-linalol, de modo a sugerir que ele não apresenta efeitos genotóxicos ou mutagênicos; apresentou também bons efeitos inibitórios contra células cancerígenas da mama, região colorretal e fígado (COELHO et al., 2013). Entretanto, não existem estudos sobre sua atuação em modelos de úlceras agudas ou crônicas ou qualquer atuação do mesmo sobre o sistema gastrintestinal.
1.5 Carvacrol
O carvacrol é um monoterpeno constituinte do óleo essencial produzido por numerosas plantas aromáticas e especiarias, como cominho preto (Nigella sativa L.), manjerona (Origanum majorana L.), orégano (Origanum vulgare L.) e tomilho (Thymus
vulgaris L.) (ENOMOTO et al., 2001; SKOCIBUSIC; BESIC, 2004; DE VICENZI et al., 2004).
Quimicamente, apresenta-se como um monoterpeno fenólico com fórmula molecular C10H14O (5-Isopropil-2-metilfenol- Figura 1), é isômero do timol (2-isopropil-5-metil-fenol), sendo biossintetizado a partir do γ-terpineno e do ρ-cimeno (NOSTRO; PAPALIA, 2012).
Figura 2: Estrutura química do carvacrol (5-Isopropil-2-metilfenol) (CANBEK et al. , 2008).
Carvacrol é reconhecido como um aditivo seguro para alimentos e agente aromatizante em bebidas e goma de mascar (OLIVEIRA et al., 2014). Em ratos, o carvacrol é rapidamente metabolizado e excretado. A principal via metabólica é a esterificação do grupo fenólico com ácido sulfúrico e ácido glicurônico. Outra via é a oxidação do grupo metil terminal para álcoois primários. Após 24 horas, apenas quantidades muito pequenas de carvacrol ou seus metabólitos podem ser encontrados na urina, indicando uma excreção quase completa dentro de um dia (AUSTGULEN et al., 1987).
Um número significativo de efeitos biológicos tem sido descrito para o carvacrol, por exemplo, antimicrobiano (BEN et al., 2006), vasorrelaxante (SILVA-FILHO et al., 2011), anti-inflamatório e antinociceptivo, antitrombótico (ENOMOTO et al., 2001), inibidor da acetilcolinesterase (JUKIC et al., 2007), ativador de PPAR α e γ (receptor ativado por proliferação de peroxissomos) (HOTTA et al., 2010), gastroprotetor (OLIVEIRA et al., 2012;
SILVA et al 2012). Importante salientar que não existe na literatura dados sobre o carvacrol incorporado em β-ciclodextrina na atividade gastroprotetora.
Adicionalmente, a atividade anti-inflamatória tópica do carvacrol tem sido relatada em edema de orelha induzido por óleo de Croton argyrophylloides Muell. Arg. (SOSA et al., 2005), além da sua atividade antioxidante e sequestradora de radicais livres, o que poderia reduzir o estresse oxidativo e a inflamação (GUIMARÃES et al., 2010; YANISHLIEVA et al., 1999). Plectranthus amboinicus Lour, cujo principal composto químico é o carvacrol,
apresentou atividade anti-inflamatória significativa no modelo de edema de pata induzido por carragenina em camundongos, através da inibição da permeabilidade vascular, o que pode estar relacionado com a inibição da ciclo-oxigenase 2 (COX-2) e redução do fator de necrose tumoral-alfa (TNF-α) (CHIU et al., 2011).
Em um estudo que tinha como objetivo investigar os efeitos do carvacrol sobre lesões pulmonares agudas induzidas por lipopolissacarídeos em camundongos, foi observado que este melhorou a sobrevida atenuando a lesão, e os mecanismos anti-inflamatórios podem ser decorrentes da sua capacidade de inibir o fator nuclear kappa B (NF-kB) e as vias de sinalização de proteínas-quinases ativadas por mitógenos (MAPKs), inibindo assim a produção de citocinas inflamatórias, como o TNF-α, IL-6 e IL-1β (FENG ; JIA, 2014).
O carvacrol se mostrou um monoterpeno com potencial para o tratamento de doenças dolorosas faciais e dentárias e afecções inflamatórias, considerando que este é capaz de atuar de forma efetiva sobre dois eventos importantes associados ao processo inflamatório, como o edema e a infiltração de leucócitos, bem como parece atuar na aceleração do processo de reparo e cicatrização de lesões gástricas (GUIMARÃES et al., 2012). Em outro estudo foi relatado que este monoterpeno possui a capacidade de estimular a apoptose em células cancerosas da próstata (HOTTA; NAKATA, 2010).
A aplicação local de gel dental com carvacrol isolado de alecrim pimenta (Lippia sidoides Cham) impediu a reabsorção óssea alveolar e teve um efeito antimicrobiano e anti- inflamatório na periodontite experimental (BOTELHO et al., 2008). Um estudo utilizando uma nanoemulsão de carvacrol, demonstrou que possuía a capacidade em inibir o crescimento de cepas de leveduras, Zygosaccharomyces bailii, Saccharomyces cerevisiae, Brettanomyces bruxellensis e Brettanomyces naardenensis, e que esse efeito era dependente da concentração de carvacrol (CHANG; MCLANDSBOROUGH; MCCLEMENTS, 2013).
Uma das grandes dificuldades tecnológicas em relação aos monoterpenos, tais como o (-)-linalol e o carvacrol, é a sua preservação durante o processamento e a estocagem, devido à sensibilidade ao calor e à oxidação, além de serem altamente voláteis. Apresentam fraca solubilidade em água e suas propriedades farmacológicas têm uma meia-vida curta, limitando sua utilização em patologiass dolorosas (QUINTANS-JÚNIOR et al., 2013), porém, várias abordagens vêm sendo utilizadas para melhorar as propriedades farmacêuticas dos monoterpenos, incluindo o encapsulamento molecular (compostos de inclusão) ou vetorização, que promovem a estabilidade e liberação controlada dos materiais inclusos (HADARUGA, 2012; CHALLA et al., 2005). Dessa forma, as ciclodextrinas (CDs) constituem uma nova classe de excipientes farmacêuticos, com capacidade para formar
complexos de inclusão reversíveis com moléculas apolares. Este fato se deve à interação de regiões hidrofóbicas das moléculas de monoterpenos com a cavidade central das CDs (RUKTANONCHAI et. al., 2011; LI et. al., 2007).
1.6 Ciclodextrinas (CDs)
As ciclodextrinas (CDs) são oligossacarídeos cíclicos formados por unidades de D- glucopiranose unidas por ligações glicosídicas α(1,4), sendo obtidas pela degradação enzimática do amido por alguns micro-organismos (PINHO et al., 2014; LOFTSSON;
DUCHÊNE, 2007). As CDs formam complexos de inclusão supramoleculares do tipo hospedeiro/hóspede (“host/guest”) (ABARCA et al., 2016; DEL VALLE, 2004). Foram caracterizadas estruturalmente e quimicamente em meados da década de 70 e sua primeira patente foi registrada em 1953. Figuram na lista de compostos seguros publicada pela Food and Drug Administration-FDA, órgão norte-americano responsável pelo controle de alimentos, drogas e outros suplementos (DEVI et al, 2010).
De acordo com a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), numerosos fármacos de importância clínica têm as ciclodextrinas presentes na sua composição, tais como as cefalosporinas, piroxicam e ácido tiaprofênico (SZEJTLI, 2005). As CDs (Figura 3) obtidas com maior rendimento são comumente conhecidas como CDs naturais e contêm seis, sete ou oito unidades de glicose, sendo denominadas de α-ciclodextrina (αCD), β-ciclodextrina (βCD) e γ-ciclodextrina (γCD), respectivamente (PINHO et al., 2014; SÁ BARRETO; CUNHA-FILHO, 2008).
A escolha das CDs como excipiente farmacêutico é motivada pelo fato de melhorar a solubilidade e por diminuir a toxicidade causada pelas substâncias (CEBORSKA et al, 2013;
DEVI et al, 2010). Além disso, outra vantagem de complexar compostos às CDs consiste no aumento da biodisponibilidade, permitindo que a substância complexada alcance concentrações terapêuticas nos fluidos biológicos com uma farmacocinética desejável (CEBORSKA et al, 2013; SEGURA-SANCHEZ et al, 2009). São capazes de proteger as substâncias da degradação do meio externo (CIOBANU et al, 2012; MOYA-ORTEGA et al, 2012), reduzir a volatilidade (CIOBANU et al, 2012) e conferir estabilidade química e física (DEVI et al, 2010), além disso, diminui as chances de polimorfismo (CEBORSKA et al, 2013).
Figura 3: Representação esquemática da α-CD, β-CD e γ-CD (esquerda para a direita) e representação esquemática do aspecto truncado da CD/software Chem3D Pro 12.0 (PINHO et al., 2014)
A força motriz que favorece a encapsulação molecular, consiste na substituição das moléculas de água, que possuem elevada entalpia por moléculas hóspedes de menor entalpia.
Trata-se de um processo energeticamente viável por promover uma alteração favorável de entalpia, aumento de entropia e redução da energia total do sistema, fatores que contribuem para o aumento da estabilidade do complexo formado (ABARCA et al., 2016). Interações eletrostáticas de Van der Waals, interações hidrofóbicas, ligações de hidrogênio, também contribuem para formação e estabilização dos complexos de inclusão (LYRA et al., 2010).
Contudo, o requisito mínimo para que se forme o complexo é a compatibilidade de tamanhos e geometrias entre a cavidade da ciclodextrina e a molécula hóspede. Esta compatibilidade de tamanhos pode não corresponder ao tamanho da molécula a ser complexada. Há casos em que apenas uma parte da estrutura do hóspede fica incluída na cavidade. A polaridade desse segmento é um fator condicionante da formação do complexo (CABRAL MARQUES, 2010;
GUEDES et al., 2008).
A formação de complexos de inclusão altera significativamente as características da molécula complexada, estas alterações incluem modificações na reatividade química, diminuição da volatilidade, melhoria na solubilidade, estabilização da sensibilidade à luz, calor e oxidação, proteção da degradação por micro-organismos, mascaramento de corantes ou pigmentos (VENTURINI, 2008).
Cavidade hidrofóbica
Superfície hidrofílic
a
Vários trabalhos já realizaram a complexação de diversos produtos naturais, principalmente compostos não-polares, tais como óleos essenciais e monoterpenos, em β- ciclodextrina (NASCIMENTO et al., 2015; SANTOS et al., 2015; SIQUEIRA-LIMA et al., 2014; QUINTANS-JÚNIOR et al., 2013). Em um estudo sobre a atividade antinociceptica do (-)-linalol e (-)-linalol complexado em β-ciclodextrina (LIN-βCD), ambos apresentaram atividade antinociceptiva no modelo animal de hiperalgesia muscular crônica inflamatória em camundongos, em todas as doses testadas, tendo o LIN-β-CD atividade prolongada em relação a substância isolada, sugerindo que a complexação produziu uma melhoria significativa na ação terapêutica (NASCIMENTO, 2014).
Em outro estudo sobre a dor no câncer, carvacrol complexado em β–ciclodextrina (CARV-βCD) foi administrado (50 mg/kg;v.o) em ratos com tumor na pata traseira e foi capaz de reduzir a hiperalgesia durante 24 h, ao contrário do carvacrol não complexado (100 mg/kg, v.o), que promoveu redução de hiperalgesia por apenas 9 h. A administração em dias alternados do complexo CARV-βCD (12,5 e 50 mg/kg, v.o) reduziu a hiperalgesia diferente do carvacrol isolado que não causou alterações significativas nas respostas nociceptivas. Estes resultados evidenciam que a encapsulação de carvacrol em β-ciclodextrina pode ser útil para o desenvolvimento de novas opções terapêuticas para o manejo da dor (GUIMARÃES et al., 2015) e outras patologias.
Portanto, com base nos resultados já encontrados na literatura sobre monoterpenos e sua incorporação em complexos de inclusão, e sabendo que não foram encontrados estudos sobre o possível efeito gastroprotetor do (-)-linalol ou de seu complexo com β-ciclodextrina (LIN-βCD), bem como do carvacrol incorporado em β-CD (CARV-βCD) em modelos de úlceras experimentais agudas ou crônicas em roedores, o presente estudo buscou determinar o possível efeito gastroprotetor e cicatrizante destes monoterpenos não complexados e incorporados em β-ciclodextrinas, assim como os mecanismos de ação envolvidos no efeito evidenciado, podendo, futuramente, se tornarem moléculas promissoras no desenvolvimento de novas propostas terapêuticas para o tratamento de úlceras gástricas.
Referências Bibliográficas
ABARCA, R. L.; RODRÍGUEZ, F. J.; GUARDA, A.; GALOTTO, M. J.; BRUNA, J. E.
Characterization of beta-cyclodextrin inclusion complexes containing an essential oil component. Food Chemistry, v. 196, p.968-975, 2016.
ALBUQUERQUE, M. R. J. R.; COSTA, S. M. O.; BANDEIRA, P. N.; SANTIAGO, G. M.
P.; NETO, M. A.; SILVEIRA, E. R.; PESSOA, O. D. L. Nematicidal and larvicidal activities of the essential oils from aerial parts of Pectis oligocephala and Pectis apodocephala Baker.
Academia Brasileira de Ciências, v.79, n.2, p. 209-213, 2007.
ALFADDA, A.; SALLAM, R. Reactive Oxygen Species in Health and Disease. Journal of Biomedicine and Biotechnology, v. 2012, p.1-14, 2012.
ANTONISAMY, P.; DURAIPANDIYAN, V.; ARAVINTHAN, A.; AL-DHABI, N. A.;
IGNACIMUTHU, S.; CHOI, K. C.; KIM, J. H. Protectiveeffects of friedelin isolated from Azima tetracantha Lam. against ethanol-induced gastric ulcer in rats and possibleunderlying mechanisms. European Journal of Pharmacology, v.750, p.167–175, 2015.
ANTONISAMY, P.; SUBASH-BABU, P.; ALSHATWI, A. A.; ARAVINTHAN, A.;
IGNACIMUTHU, S.; CHOI, K. C.; KIM, J. H. Gastroprotective effect of nymphayol isolated from Nymphaea stellate (Willd.) flowers: Contribution of antioxidant, anti-inflammatory and anti-apoptotic activities. Chemico-Biological Interactions, v.224, p.157–163, 2014.
ARAWWAWALA, L. D.; THABREW, M. I.; ARAMBEWELA, LS. Gastroprotective activity of Trichosanthes cucumerina in rats. Journal of Ethnopharmacology, v.127, p.750- 754, 2010.
ALVIANO, W. S.; MENDONÇA-FILHO, R. R.; ALVIANO, D. S.; BIZZO, H. R.; SOUTO- PADRÓN, T.; RODRIGUES, M. L.; BOLOGNESE, A. M.; ALVIANO, C. S.; SOUZA, M.
M. Antimicrobial activity of Croton cajucara Benth Linalool-rich essential oil on artificial biofilms and planktonic microorganisms. Oral Microbiology and Immunology, v. 20, n. 2, p. 101-105, 2005.
AUSTGULEN, L. T.; SOLHEIM, E.; SCHELINE, R. R. Metabolism in rats of p-cymene derivatives: carvacrol and thymol. Pharmacology and Toxicology, v. 61, n. 2, p.98–102, 1987.
BAKKALI, F.; AVERBECK, S.; AVERBECK, D.; IDAOMAR, M. Biological effects of essential oils – A review. Food and Chemical Toxicology, v. 46, n. 2, p. 446-475, 2008.
BAYIR, Y.; ODABASOGLU, F.; CAKIR, A.; ASLAN A.; SVLEYMAN, H.; HALICI M.;
KAZAZ, C. The inhibition of gastric mucosal lesion, oxidative stress and neutrophil-
infiltration in rats by the lichen constituent diffractaic acid. Phytomedicine, v. 13, p. 584-590, 2006.
BANIĆ M, MALFERTHEINER P, BABIĆ Z, OSTOJIĆ R, KUJUNDZIC M, FATOVIĆ- FERENČIĆ S, PLESKO S, PETRIČUŠIĆ L. Historical impact to drive research in peptic ulcer disease. Digestive Diseases, v.29, p.444–453, 2011.
